大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)

1、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)鐵磁材料的磁滯回線和基本磁化曲線實(shí)驗(yàn)意義磁性材料的廣泛應(yīng)用描述鐵磁性材料性質(zhì)的主要參數(shù)：內(nèi)稟磁性： 飽和磁化強(qiáng)度； 居里溫度； 磁晶各向異性； 磁致伸縮系數(shù)；技術(shù)磁性： 磁導(dǎo)率； 矯頑力； 剩余磁化強(qiáng)度； 損耗；試驗(yàn)?zāi)康牧私庥檬静ㄆ鞣@示動態(tài)磁滯回線的基本原理，認(rèn)識鐵磁物質(zhì)的磁化規(guī)律。測定樣品的基本磁化曲線，作 曲線。測定樣品的 等參數(shù)。測繪樣品的磁滯回線，估算其磁滯損耗。實(shí)驗(yàn)原理硬磁材料 硬磁材料的磁滯回線寬，剩磁和矯頑力較大（在120-20000A/M，甚至更高），因而磁化后，它的磁感應(yīng)強(qiáng)度能保持，適宜于制作永久磁鐵。軟磁材料軟磁材料（如硅鋼片）的磁滯回線窄，矯頑力小（一般小于

2、120A/M），但它的磁導(dǎo)率和飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度大，容易磁化和去磁，通常用于制造電機(jī)、變壓器和電磁鐵。磁滯回線 一塊從未被磁化過的材料磁化時，當(dāng)H由0開始逐步增加至最大值H，B也由0開始逐漸增加，由此畫出BH曲線，Oa稱為起始磁化曲線。 磁化過程中材料內(nèi)部發(fā)生的過程是不可逆的。當(dāng)磁場由飽和時的H減少至0，B并非沿原來的磁化曲線返回，而是滯后于H的變化，當(dāng)H=0時，B=Br稱為剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度，要想使B為0，就必需施加一反向磁場-Hc。Hc稱為矯頑力。起始磁化曲線和磁滯回線示波器顯示樣品磁滯回線的實(shí)驗(yàn)原理 只要設(shè)法使示波器X 軸輸入正比于被測樣品中的H，使Y 軸輸入正比于樣品的B , 保持H和B為樣品

3、中的原有關(guān)系就可在示波器熒光屏上如實(shí)地顯示出樣品的磁滯回線。怎樣才能使示波器的X軸輸入正比于H , Y軸輸入正比于B 呢？觀察和測量磁滯回線和基本磁化曲線的線路如圖3所示，N為勵磁繞組，n為用來測量磁感應(yīng)強(qiáng)度B而設(shè)置的繞組。R1為勵磁電流取樣電阻。 圖3 磁滯回線測試原理圖由輸入交變電壓U和安培環(huán)路定理得到磁場強(qiáng)度：由上式可知 ，加到示波器X軸的電壓U1能夠反映H交變的H使樣品中產(chǎn)生交變的磁感應(yīng)強(qiáng)度B 。假設(shè)被測樣品的截面積是S ，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，在副線圈中將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢我們選取足夠的RC，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，我們最后得到： 表明電容器上的電壓可確定B 故只要將U1和UC分別接到示波

4、器的X軸與Y軸入，則在熒光屏上掃描出來的圖形就能如實(shí)地反映被測樣品的磁滯回線。依次改變U1 (從零遞增)值。便可得到一組磁滯回線。各條磁滯回線頂點(diǎn)的連線便是基本磁化曲線。本實(shí)驗(yàn)的任務(wù)之一是定出各頂點(diǎn)所代表的U1和UC的值（即H和B的值），畫出基本磁化曲線試驗(yàn)電路示意圖實(shí)驗(yàn)儀器磁滯回線實(shí)驗(yàn)組合分為實(shí)驗(yàn)儀和測試儀兩大部分。實(shí)驗(yàn)操作電路連接：選樣品1按實(shí)驗(yàn)儀上所給的電路圖連接線路，并令R12.5，“U選擇”置于O位。UH和U2（即U1和U2）分別接示波器的“X輸入”和“Y輸入”，插孔為公共端。 樣品退磁：開啟實(shí)驗(yàn)儀電源，對試樣進(jìn)行退磁，即順時針方向轉(zhuǎn)動“U選擇”旋鈕，令U從0增至3V，然后逆時針方向

5、轉(zhuǎn)動旋鈕，將U從最大值降為O 觀察磁滯回線：開啟示波器電源，令光點(diǎn)位于坐標(biāo)網(wǎng)格中心，令U2.2V，并分別調(diào)節(jié)示波器x和y軸的靈敏度，使顯示屏上出現(xiàn)圖形大小合適的磁滯回線 實(shí)驗(yàn)操作觀察基本磁化曲線，按步驟2對樣品進(jìn)行退磁，從U0開始，逐檔提高勵磁電壓，將在顯示屏上得到面積由小到大一個套一個的一簇磁滯回線。這些磁滯回線頂點(diǎn)的連線就是樣品的基本磁化曲線，借助長余輝示波器，便可觀察到該曲線的軌跡。 測繪H曲線 。令U3.0V，R12.5測定樣品1的和BH等參數(shù) 整理儀器注意事項(xiàng)如按儀器事先設(shè)定值輸入N、L、n、S、R1、R2、C2、H與B的倍數(shù)代號等參數(shù)，則不必按確認(rèn)鍵；如要改寫上述參數(shù)，則改寫后，務(wù)必按確認(rèn)鍵，才能將數(shù)據(jù)輸入測試儀。 按常規(guī)操作至（顯示H與B的相位差）后，磁滯回線采樣數(shù)據(jù)將自動消失，必須重新進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣。測試過程中如測試儀顯示“COU”字符，表示應(yīng)繼